Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) в сотрудничестве с китайскими коллегами разработали инновационный алгоритм для прогнозирования землетрясений, основывающийся на использовании техногенных шумов, которые помогают сейсмически “подсвечивать” структуру земной коры. Благодаря этому новому подходу, который был представлен на конференции «Solar‑Terrestrial Relations and Physics of Earthquake Precursors», стало возможным более точное определение строения земной коры без необходимости в значительных вычислительных ресурсах. Подробности об этом методе можно найти на сайте Амурского областного телевидения.
Метод, предложенный учеными, основывается на регистрации звуковых волн, возникающих в недрах земли. Геоакустическая эмиссия, возникающая при повышенной тектонической активности, становится важным индикатором накопления напряжений в горных породах. Однако традиционные методы сейсмологических наблюдений часто сталкиваются с проблемами из-за техногенных шумов и вибраций, которые затрудняют анализ.
Команда ДВФУ решила использовать эти техногенные сигналы как дополнительный источник информации, который поможет в выявлении структуры коры. Доцент Департамента электроники, телекоммуникации и приборостроения Политехнического института ДВФУ Сергей Шевкун объяснил, что изменения в структуре геосреды могут указывать на начало сейсмических процессов, и это может служить одним из предвестников землетрясений. В качестве инструмента для обработки данных ученые применили нейросетевой метод Physics‑Informed Neural Networks, а также архитектуру нейронных сетей Kolmogorov‑Arnold Networks.
Сергей Шевкун отметил, что в традиционных подходах для повышения точности обычно требуется увеличивать количество наблюдений. Однако новый метод позволяет обойти это ограничение, дополняя данные наблюдений известными физическими закономерностями процессов в земной коре. Это существенно снижает вычислительные затраты на обработку акустических сигналов и одновременно улучшает разрешение, что позволяет создавать более точные 2D и 3D карты геологического строения.
На текущем этапе разработка находится на теоретической стадии, однако в будущем она может найти широкое применение в сейсморазведке, что позволит более эффективно искать месторождения нефти, газа, угля и руд. Кроме того, новый метод может быть использован для оценки прочности грунтов перед строительством крупных объектов, что в свою очередь повысит безопасность и надежность таких проектов.